从汶川地震到2013年的芦山地震,每一次灾难来袭中国军队都第一时间赶赴灾区救援,在这个过程中空军的运输能力起着非常重要的作用。事实证明,大型运输机的发展和装备无论在战时还是抗险救援都是不能或缺的力量。运20中国大型运输机未来的希望所在,就在最近再一次试飞亮相。我们也能看到了解到更多细节。
机头像只“愤怒的小鸟”
“运-20”的机头较为尖锐。机头各侧面弧度不同,使机头上下左右四个侧面交接处形成明显的分界线,加上尖锐的雷达罩以及黑色的驾驶舱舷窗,飞机从正面看时颇像“愤怒的小鸟”。运输机机头设计的原则是,既要减小飞机气动阻力,还要为飞行员提供尽可能好的前下方视野,以满足野战机场降落时的需要。“运-20”机头在上下左右四个侧面逐渐向机身中段过渡,形成近似扁圆锥的形状。这种机头形状在垂直方向上有收缩,驾驶舱高度相对较低,所以需要设计更加尖锐的机头以保证前下方视野。这种形状减阻效果较好,利于提高飞行速度。
“运-20”最独特的识别特征,是明显突出于机身上方的机翼中间翼盒,形成一个巨大的鼓包。在空气动力学上,这个巨大的突起是颇为不利的设计,增大了飞机横截面积,也增加了气动阻力,整流罩还会增大飞机重量,进一步降低载荷。“运-20”之所以如此,可能有两方面原因:其一,是因为要保证有足够的货舱尺寸;其二,“运-20”货舱空间有限,不允许飞机中央翼盒穿过货舱以形成高度较低的区域,翼盒与货舱只能上下排列,导致翼盒必然突出于飞机外表面。大厚度翼盒的好处是有更大的空间容纳更多的燃油,提高运输机机内燃油量。这对改装“大运”为空中加油机非常有利。
“运-20”中央翼盒前方的整流罩上有两个小洞。这或许为冷却空气进口,也许该机的发电机和辅助动力系统就装在相关位置。一些未经确认的材料显示,“运20”机身最大宽度为5.5米,对应的货舱宽度在4米至4.2米之间。该机后部机身向上翘起,明显高出前部。这可能是为了给尾部货舱舱门留出足够大的空间,以装卸高度较大货物,如直升机等。
满足短距起降的需求
该机最大起飞重量为200吨级别,比伊尔-76略大。据此推测,“运-20”也对短场起降有明确要求,具备直接将物资运送到前线野战机场的能力。运输机的短场起降能力,主要取决于翼载和推重比两个因素。前者决定飞机起降需要达到的速度,翼载越小,起降距离越短,结构重量却会越大,飞行时阻力会增加,影响飞行速度和航程;后者决定飞机起降时的加减速能力,可过高的推重比会增加飞机重量,导致成本升高。
目前,中国还没有国产大涵道比涡扇发动机。据此推测,若要满足“运-20”将近200吨的最大起飞重量,只能牺牲一部分气动性能。在发动机问题暂时不能解决的情况下,“运-20”翼载荷或许与伊尔-76相当。然而,中国有运-8系列运输机可用于战术运输,可能会要求短场起降能力,但不会过分强调。
“运-20”采用大展弦比、中等后掠角的梯形机翼,为超临界翼型。整个机翼共分为五段:一段中央翼、两段中外翼和两段外翼。经《共同关注》节目确认,该机安装有前缘缝翼和滑动式三缝式福勒襟翼,可缩短起飞着陆滑跑距离。前后缘襟翼在放下时,能显著增大机翼的面积和弯度,提高机翼升力。
“运-20”采用运输机常用的T型高平尾布局,水平尾翼安装在垂直尾翼的顶端,与运-8的低平尾结构迥异。T型平尾的优点是,能避开机身尾部的气流紊乱区,对改善后机身流场有利;缺点是一旦进入失速状态就很难改出,很容易导致事故。
我们还要特别注意“运-20”的起落架。该机采用前三点式起落架布局,前起落架为向前收起的双轮结构,主起落装置为液压可收放式多支柱多轮结构,共2组,每组纵列安装3副双轮式起落架,可直接向上收入起落架舱内。
“运-20”的起落架结构简单可靠,但对环境的适应性还有待观察。可见,填补中国航空工业空白的“运-20”,仅仅是个开始,还有很大的改进空间。
运20可变多种功能
“运20”代号“鲲鹏”,由西飞集团主要研制,以66吨的最高载重量,跻身全球十大运力最强运输机之列。
该型飞机是我国依靠自己的力量研制的一款大型军用运输机,可在复杂气候条件下执行各种物资和人员的长距离航空任务。运-20大型运输机的首飞成功,对推进我国经济和国防现代化建设,应对抢险救灾、人道主义援助等紧急情况具有重要的意义,据悉,运-20首飞后将会按计划继续开展相关的试验和试飞等工作。
大型运输机顾名思义,其强大的运输能力和战略投送能力直接影响到一个国家国防力量的作战效能,一个国家拥有大型运输机,才能建立自己的战略空军。
海湾战争中,美国的82空降师和101空中突击师,就是凭借大型运输机,在48小时之内进入海湾地区,成为首个投入作战的部队,而在伊拉克战争中,美国的第4机步师遇到严重的补给问题,车辆燃油和基本的生活物资几近枯竭,也正是大型运输机的空投缓解了这种局面。那么除了远程投送,大飞机还能发挥怎样的作用呢?
现在很多预警机、加油机,都可以以大型运输机这个平台作为一个基础,进行改装,让大型运输机的平台发挥更大的作用,另外像在一些重大灾害的救援过程中,大型运输机的作用,也十分重要,也就是说大型运输机不光在军用方面有很强大的作用,在平时的一些危机救援方面作用也非常突出,另外大型运输机作为一种高技术装备,作为一种技术集成型的装备,它的发展研制会带动很多下游产业的发展,你比如说材料技术,现在的发动机技术,还有一些制造技术,都会通过这种大型装备的陆续装备,研发,以及深化改造,让整个航空工业链条,航空工业水平得到巨大的跃升。
解放军至少需要300架运-20够两个制造厂造十年
应战略空军召唤而来
大型军用运输机是一国维护其全球利益的有效工具。中国的运-20顺应潮流而生,今后将作为战略空军的基石,可以让中国的军力更多地在远离本土的地方出现。
随着代号运-20的中国大型军用运输机逐渐褪去神秘面纱,国际舆论的跟踪报道一浪高过一浪。作为一款运用本土技术结合国外经验设计的新型装备,外媒认为,运-20的出现正式拉开了中国建设战略空军的帷幕,其意义丝毫不逊于去年大出风头的“辽宁”号航母。
21世纪军事强国的名片
在全球化格局初定的21世纪,一国军队的作战区域日益广阔,战争节奏越来越快。与此同时,各国无一不在走精兵之路,兵力显著减少而单位战斗力迅速攀升。所以,军队的快速反应能力、机动能力及持续作战能力愈发重要。这些能力的实现,无一不需要便捷、快速、高效的空运力量支撑。因此,大型运输机事实上已成为军事强国的名片。
军用运输机一般分为战略运输机和战术运输机,通常提到的大型运输机(简称“大运”),更多地指具有洲际运输能力的战略运输机。这类飞机的特点是:载重能力强、航程远,起飞重量多在150吨以上,载重量超过40吨,正常装载航程超过5000公里,能实施空降、空投和快速装卸,主要在远离本土的大/中型机场起降,必要时也可在野战机场部署。
以大型运输机为骨干的军用空中运输系统,与海运和陆运一起,组成了一国完整的军事运输体系。与其他方式相比,空运的最大优点就在于速度。现代大型军用运输机的巡航速度在500~900公里/时左右,是陆上运输速度的15倍,海上运输的25倍,应对紧急事态的能力也比另外两者突出。在需要快速投放大量兵员、武器和物资的场合,大型运输机是当仁不让的主角,能确保部队战略机动、战术投送的规模化、快捷性和突然性。
另外,空运不受地形、水文条件影响,可以跨越许多被其他运输手段视为天险的障碍。因此,在现代战争中,军用航空运输力量在某种程度上已成为胜负手。凡是希望高效维护自身全球利益的国家或政治实体,在发展大型军用运输机上都不会有丝毫犹豫。
从各国实际情况看,可以称为大型运输机的机型包括:美国的C-5、C-17,俄罗斯的安-22、安-124、安-225、伊尔-76。能自主研制这类飞机的则只有美国、俄罗斯以及欧盟等少数国家和国际组织。需要强调的是,欧洲和日本各自推出的几款运输机,尽管载重量不到40吨,由于其主要用途类似美俄机型,也可以被归入战略运输机行列。
战斗力已经过多次考验
现代大型军用运输机专门针对亚音速巡航设计,航程覆盖辽阔的疆土,经空中加油后,更有潜力实施全球性兵力投送。一国军队的运输机,尤其是大型军用运输机的装备数量、技术水平和运载效能,自然而然地成为衡量该国国防实力的直观标志。
实际上,在近年来的几乎所有局部战争中,以大型运输机为代表的支援保障机型均未缺席,出动规模接近主战飞机,堪称整个军事行动的催化剂,充分说明了大型运输机在快速、机动和大纵深作战中的实用性。可以说,大型运输机的普遍应用,直接提高了武装力量的机动和应变能力,加强了对战争进程的控制力,提升了部队的持续作战能力。
据美国军方统计,在海湾战争中,美军第82空降师受命参战后,在48小时内搭乘各类大型运输机从本土启程,远程奔袭上万公里,作为快速机动力量首先驻防沙特;第101空中突击师紧随其后,快速部署于海湾地区,为后来对伊作战的顺利展开起到了举足轻重的作用。
而在伊拉克战争中,美国战略运输司令部旗下的大型运输机精锐尽出,执行了两万余架次飞行任务,运送兵力约30万人次,货物12万吨。如此强大的空运能力,为华盛顿实现其战略构想创造了条件,也令自身的策略更为灵活多变。例如,当土耳其拒绝美军使用其空军基地时,15架C-17从意大利起飞,只花了9小时,将近1000名伞兵组成的第173空降旅即抵达伊拉克,开辟了北方战线。而当选择海路的美军走完同样的路程,战争已告结束。
同理,由于高技术装备在现代战争中的大量应用,装备、弹药、油料和其他物资消耗量异常巨大,如不能及时补给和更替,很可能会对战争的结局产生不利影响。在伊拉克战争初期,由于美第3机步师推进速度过快,后勤补给一度出现困难。为尽快摆脱被动局面,美军又一次动用其C-17大型运输机,为该师及时运送了弹药、食品、药品等物资。据不完全统计,美军在海湾战争中总计消耗各类物资3000多万吨,是朝鲜战争的近50倍。由此看来,大国要想“布国威于四海”,必须有便捷、快速、高效的空运保障力量做支撑。
中国战略空军由此起飞
经历了30余年的高速发展,中国的国家利益如今已遍布全球。在这种背景下,国内外媒体对于中国自行发展大型军用运输机的决心并无疑问,只是长期未曾掌握该机是否存在的可靠证据。直到去年12月24日,中国军事论坛里终于出现了数张国产“大运”的模糊图片,据信是运-20于西北某测试中心进行地面滑行实验时拍摄的。很快,有国内军事爱好者以“送给西方的圣诞礼物”为题,调侃运-20展露真容给外界带来的震撼。
美国《连线》杂志网站予以快速跟进,在新年伊始公布了商业卫星拍摄的该测试中心鸟瞰图。跑道上,体形巨大的运-20清晰可辨,首次升空试飞似已为期不远。
对于中国造出自己的大型运输机,以权威著称的英国《简氏防务周刊》报道认为,运-20是一款宽体战略运输机,也是中国一项历时近20年的飞机研发计划的重要里程碑。该机使用4台涡轮风扇发动机提供动力,在设计上受到俄制伊尔-76和美制C-17等多款成熟产品的影响。从解放军所面临的抢险救灾、集结军力和投射军事力量需求来看,中国对运-20的需求数量将非常庞大。中国军用大飞机的研制进度,明显抢在了民用大飞机前面。
毋庸置疑,这种大型军用运输机研制成功后,不但会大幅增强中国的战略投送能力,也将在联合国的号召下执行更多的国际维和、救援和人道主义任务。
结合其他国家的实践经验看,中国或许还会在运-20的基础上,派生出适应各类特种需求的空中平台。比如对战略空军同样不可或缺的空中加油机、空中预警机、远程战略侦察机和电子战机以及特种任务载机。外媒推测,中国军方对运-20的实际需求,最起码的数量是300架以上,如此庞大的规模,足够两个飞机制造厂开足马力生产10年。
日本《外交学者》杂志网站文章认为,继成都飞机工业集团和沈阳飞机工业集团分别开发的歼-20和歼-31之后,运-20的设计单位——西安飞机工业集团也加入到这场竞赛中来。运-20的性能必定强过中国空军目前装备的俄制伊尔-76,能装载解放军最重的58吨级99A型主战坦克。该机的首飞已进入倒计时阶段,“这对中国而言意义深远,将使它向进入能够独立研制具有洲际航程的重型运输机的航空航天精英俱乐部迈出关键一步”。
“俄罗斯之声”广播电台则指出,运-20的出现,意味着中国国防工业的复杂计划按照预定日期逐步实施。对中国这样一个大国而言,增加大型军用运输机的数量,不仅是出于军事目的,更是顺应其不断增长的全球影响力之必然。今后,该机可以显著提升中国人民解放军的区域作战能力,让中国更迅速地应对紧急状况,包括确保本国海外公民的安全。
本土制造有必要
中国的将领和决策者们现在都亲身体会到了国产远程空运能力是多么有用。2011年2月底,在卡扎菲政权倒台之际,人民解放军空军用4架伊尔-76运输机从利比亚撤离中国公民。利比亚撤离行动的成功,很可能给空军内部那些希望采购大型喷气运输机以帮助军力投放的人带来了支持。在质量和性能有保证的情况下,解放军空军选择本土制造的飞机有5点战略上的理由。
理由一:运-20将有助于中国获得与其不断增长的国际利益相匹配的远程军事空运和军力投放能力。
理由二:运-20拥有多用途的机身。伊尔-76机身能够适用的任何功能(加油、空中预警),运-20机身同样可能获得。
理由三:运-20可以减少中国对俄罗斯飞机的依赖。
理由四:中国很可能希望获得出口运-20及未来衍生机型的自由。
理由五:这将让人民解放军能够进行大规模中远距离空中打击/空降行动。
三大弱点待克服
成功的运-20原型机试飞,将让中国向着加入精英航空俱乐部——那些能够自主生产洲际重型运输机的国家——迈进一步。不过试飞也将(再一次)暴露中国本国航空业仍然存在的缺陷,并凸显出当一个国家必须进口发动机时出现的战略弱点。
一架飞机最具挑战性的三个方面是机翼、冶金/复合材料和发动机。
机翼制造仍然是关键领域之一,像波音这样的顶级企业也很少会外包,而中国航空工业集团仍然让安东诺夫航空公司帮助为其ARJ21开发机翼。
冶金是一门严格的学科,苏联在这方面投入了巨大的资源,而中国在这一领域的知识似乎仍然不足。
最后,飞机发动机仍然是中国在航空领域最大的弱点。中国海军军事学术研究所的一名专家说:“和其他飞机项目一样,运-20项目仍然面临同样的问题——发动机。”
不过,不管现在还有什么弱点,中国的航空制造业正迅速发展。运-20的试飞将再次确定中国作为机身制造者不断增长的技术,并且几乎肯定会进一步激励北京方面确保中国的飞机发动机制造商能够获得开发国产大飞机发动机所需的资源。
中国试飞运-20同时仍需买几十架伊尔476
俄国防产品出口公司空军特种物资出口和服务部门负责人宣布,俄方将会建议中国购买由乌里扬诺夫斯克飞机制造厂生产的最新型伊尔-476型军用运输机。
据称,伊尔-476是伊尔-76的改进型号,并应用了多项新技术。伊尔-476是俄罗斯伊柳申公司通过对伊尔-76进行深入现代化改进开发出的一种新型军用运输机,原型号名称为伊尔-76MD-90A。
伊尔-76MD-90A在没有装配完成时,工厂代号为伊尔-476,该飞机是军用运输机伊尔-76项目的深度改型,甚至可以说是全新的飞机。
目前,在乌里扬诺夫斯克“航空之星”开放型股份制联合企业建造的首架伊尔-476运输机正在准备9月份进行试飞。伊尔-476配备了大量的高技术装备,其最大飞行速度850千米/小时,在搭载50吨货物时的飞行距离可达7000千米。
伊尔-476运输机安装了一套全数字化飞行控制系统,同时还配备有玻璃驾驶座舱。此外,新机的机翼也经过了重新设计,其中还采用了大量现代化的技术工艺和复合材料结构。
在动力系统方面,伊尔-476采用的新型PS-90A-76发动机,相比伊尔-76原先使用的D-30KP型发动机的12吨推力略有增加,同时,其油耗减少13%~17%。
伊尔-476虽然加长了货舱,但是并没有加宽和加高货舱,而现代武器如战车、自行防空系统由于有附加较多的观瞄和装甲系统,高度和宽度较大,所以伊尔-476的武器装备装载适应性可能还不是完全能够满足中国空军的需要。
俄罗斯另一种军用改进型号伊尔-78空中加油机,是在伊尔-76MD军用运输机基础上改装的空中加油机,装配有UP-AZ-1“萨哈林”3点式空中加油系统,其加油管长26米,可携带92.8吨燃油,并通过机腹加油点为1架重型轰炸机、机翼加油点为2架战术飞机同时进行空中加油,或直接为三架战斗机提供空中加油服务。
在俄罗斯乌里扬诺夫斯克开始生产的新型伊尔-476型军事运输机有可能提供给中国。在伊尔-476型运输飞机开始进行序列性生产后,不仅对出口中国市场,对向其它国家出口也具有良好前景。
有消息称,中方可能将购买多达40架的该系列运输机,其中4架为伊尔-478空中加油机。据预测,俄国防部将在2014~2015年间装备首架伊尔-476运输机。俄军方采购的该型飞机总量有望达到38架。
中国曾在2005年订购了34架伊尔-76MD军用运输机和4架伊尔-78MK空中加油机,但这38架飞机的销售合同事实上从2006年3月起便已被冻结。
后来,俄罗斯决定由乌里扬诺夫斯克飞机制造厂继续生产,目前首架原型机已经组装完成,正在等待于今年9月份试飞。
从目前的情况看,俄罗斯的伊尔-476是中国能够采购到的国外最大的军用运输机,尽管其不太可能完全满足中国战略空军的需求,但可以弥补中国空军现有空运能力不足的短板,全面提高空军的作战能力。
另外中国已经为伊尔-76建立了比较完善的后勤维护体系,大修线也已经落户相关飞机修理厂,所以该机装备部队后形成战斗力更加便捷,作为一型过渡型武器装备来说,能够做到这些就已经足够。
作为我国空军主力运输机,早前购进的伊尔-76型运输机担负了频繁的训练演习、科研试飞等任务,使用强度较大,飞行小时消耗较快,这严重限制了空军的空运能力。
另外,由于中国日后将大量装备预警机、大型电子战机、空中指挥机和空中加油机等需要大量高性能重型空中平台,再加上中国陆军需要进行远程大规模机动的需求,中国必须装备大量的重型运输机。
但从俄罗斯在重型运输机关键技术上的局限以及中俄两国对运输机不同的需求来看,日后中国将逐渐摆脱对俄罗斯重型运输机的依赖,转而研发并大量装备国产的重型运输机。
虽然传说中的中国运-20大型军用运输机已经进入最后的试生产状态,但至今也仅是只闻楼梯响不见人下来。即便运-20如报道的那样在今年底首飞,要想进入中国空军装备序列,还要至少5年的综合试验期,也就是说至少在2017年前,中国空军还得不到这种大型运载平台。
可是,如今已经开始大步进行战略空军建设的中国空军,已经有些迫不及待。同时,将要执行更多国际任务的中国陆军,比如海外维和、人道救援以及撤侨任务等,其对大型战略运输机的需求将更急迫,而随着中国国力的持续发展,也十分需要中国运输航空兵具备将旅或师级作战编制机动至世界上任何敏感地区的能力。
因此,补充和扩大我国空军大型运输机队已经成为当务之急。进口新一批大型伊尔-476运输机,不但可以填补国产大型运输机服役前的空白,也可满足空军对特种任务飞机的急迫需求,还可以为国产大型运输机的完善争取时间。
(本报综合报道)
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